2) Остойчивость судна. Метацентр, метацентрическая вы­сота. ТребованияИмо и мако к остойчивости морских судов.

Остойчивостью называется способность корабля, выведенного из положения равновесия внешними силами, возвращаться в первоначальное положение после прекращения действия этих сил. Остойчивость – очень важное мореходное качество, с утратой которого корабль опрокидывается и гибнет.

При поперечных наклонениях рассматривают поперечную остойчивость корабля, при продольных наклонениях – продольную остойчивость корабля. Остойчивость на малых углах наклонения (10 – 12°) называется начальной остойчивостью.

Метацентр (от греч. μετα– через и лат. centrum– средоточие) – центр кривизны траектории, по которой перемещается центр величины в процессе наклонения судна. При малых наклонениях судна (примерно, до 10 градусов) метацентр можно считать неподвижным, при больших наклонениях метацентр начинает смещаться.

В теории корабля различают два метацентра:

при наклонении судна в поперечной плоскости (крен), метацентр является поперечным, или малым.

Возвышение метацентра над центром тяжести судна называется метацентрической высотой.

Метацентрическая высота – критерий остойчивости судна. Представляет собой возвышение метацентра над центром тяжести плавающего тела. Чем больше этот параметр, тем выше начальная остойчивость судна. При приобретении отрицательного значения метацентрической высоты судно утрачивает способность плавать без крена. Ответить на вопрос «перевернется ли судно, имеющее отрицательную метацентрическую высоту» не представляется возможным, так как метацентрическая теория остойчивости верна лишь при наклонениях судна, не превышающих 10 градусов.

при наклонении судна в продольной плоскости (дифферент) – продольным, или большим.

Требования ИМО к остойчивости судов определены в «Кодексе остойчивости неповрежденных судов всех типов, на которые распространяются документы ИМО», который принят 4.11.1993, Резолюция А.749 (18) [13,14]. Требования распространяются на все морские суда длиной не менее 24 м, если не указано иное. А именно на:–грузовые суда; –грузовые суда, перевозящие лесные палубные грузы; –грузовые суда, перевозящие зерно насыпью; –пассажирские суда; –рыболовные суда; –суда специального назначения; –морские суда обеспечения; –подвижные буровые установки; –понтоны; –суда с динамическими принципами поддержания; –контейнеровозы.

Критерий погоды (критерий сильного ветра и бортовой качки) Согласно Требованиям ИМО основным критерием остойчивости является критерий погоды (критерий сильного ветра и бортовой качки), который по существу нормирует динамическую остойчивость судна.

Судно должно, не опрокидываясь, противостоять одновременному действию динамически приложенного давления ветра и бортовой качки при наихудшем в смысле остойчивости варианте нагрузки. Остойчивость судов считается достаточной, если динамически приложенный кренящий момент давления ветра МКР равен опрокидывающему моменту Мопр или меньше него, т.е. безопасность судна гарантирована при МКР≤Мопр.

Отношение МКР / Мопрназывается критерием погоды К и должен быть равен

K = МКР / Мопр≤ 1

Кренящий момент от давления ветра вычисляется но формуле:

МКР = 0,001 × РВ Sn Zn

где РB - условное расчетное давление ветра, Па;

Sn - площадь парусности, м2;

Zn - отстояние центра парусности от плоскости действующей ватерлинии, м.

Давление ветра РВ определяется по таблицам "Правил классификации и постройки морских судов" Регистра в зависимости от района плавания и значения Zn.

Опрокидывающий момент Мопр определяется по диаграмме динамической или статической остойчивости, рассчитанной с учетом влияния свободной поверхности жидких грузов.

Остойчивость проверяется при всех вариантах нагрузки. Для судов тех типов, по которым отсутствуют специальные указания, в число вариантов нагрузки, подлежащих проверке, входят следующие: судно с полным грузом и полными запасами; судно с полным грузом и 10% запасов; судно без груза с полными запасами; судно без груза с 10% запасов.